Раздел 11 Качество системы регулирования

Значение показателей качества работы системы опреде­лить по графику процесса регулирования устойчивой САУ.

По одному из показателей качества — статической ошибке можно судить о принципиальном различии статических систем.

Статическая ошибка Д_стат — это разность значений регулируе­мого параметра в состояниях исходного и конечного (после окон­чания процесса регулирования) равновесия системы.

В астатической системе статическая ошибка равна нулю, т. е. такая система после окончания процесса регулирования возвра­щается в состояние исходного равновесия.

Статическая ошибка определяется требуемой точностью к поддержанию регулируемой величины.

Динамическая ошибка Д_дик — это максимальное в процессе ре­гулирования отклонение регулируемого параметра от конечного состояния равновесия.

В астатических САУ конечное и исходное состояния равнове­сия совпадают с заданием, поэтому в них динамическая ошибка равна максимальному отклонению параметра в процессе регули­рования

Время регулирования х_рег — это отрезок времени с момента по­дачи в замкнутую САУ возмущающего воздействия до момента, по истечении которого регулируемый параметр в состоянии ко­нечного равновесия или отличается от заданного значения не бо­лее чем на ±5 %. Если заданное значение равно, то ±5 % берется от значения динамической ошибки.

Перерегулирование — это динамическая ошибка, отнесенная к номинальному значению регулируемого параметра в процентах. Перерегулирование не должно превышать 20%, а число перерегулирований 2…3.

Степень затухания — это показатель качества, который ха­рактеризует, на сколько процентов уменьшается амплитуда вы­ходного сигнала системы за один период колебаний.

Степень затухания определяется по формуле * 100%

Обобщенный интегральный среднеквадратичный показатель ка­чества J определяется интегралом (площадью подинтегральной фигуры) изменения в процессе регулирования выходного сигна­ла системы за период времени регулирования

Здесь Дх_иых берется в квадрате, чтобы можно было просуммиро­вать как положительные, так и отрицательные отклонения вы­ходного сигнала.

Естественно, чем меньше динамическая, статическая ошибки и время.регулирования, тем меньше показатель J, а следователь­но, выше качество работы САУ.

Определяем качество системы (рисунок 9) прямым методом:

Статическая ошибка равна 0

Динамическая ошибка равна 3,5

Перерегулирование %

Степень колебательности слабая

Степень затухания 85%

 

Получить коэффициенты качества системы, воспользовавшись аналитическим выражением:

где h(t) функция ошибки.

Чтобы упростить решение интеграла, заменить - его площадью треугольников.

Общая площадь треугольников находится по формуле:

S_∆ = = = 7

Определить коэффициент качества системы:

K = = 0.28

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования системы автоматического управления проанализирована схема системы автоматического управления.

Произведена оценка устойчивости и качества САУ.

По результатам расчетов система является устойчивой. И такой технический параметр, как время регулирования и коэффициент качества системы говорит о том, что элементы цепи обратной связи в системе выбраны оптимальным образом и создают благоприятные условия для работы системы.

 

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

Научные, технические и учебно-методические издания

Основная литература:

1 Теория автоматического управления /Под ред. Нетушила А.В. - М: Высшая школа, 1983.

2 Клюев А.С. Автоматическое регулирование. - М.: Высшая школа, 1986.

Дополнительная

1 Глинков Г.М., Климовицкий М.Д. Теоретические основы автоматического управления металлургическими процессами. - М.: Металлургия, 1986.

2 Проектирование систем контроля и автоматического регулирования металлургических процессов /Под ред. Глинкова Г.М. - М.: Металлургия, 1986.

3 Шишмарев В.Ю - Автоматика

4 Гальперин М.В -Автоматическое управление

5 Горошков Б.И.- Автоматическое управление

6 Шишмарев В.Ю.- Автоматизация технологических процессов

7 Кисаримов Р.А. — Практическая автоматика

8 Брюханов,В.Н., Схиртладзе А.Г., Вороненко В.П.— Автоматизация производства

9 ГоловенковС,Н., Сироткин С,В. -Основы автоматики и автоматического регулирования

10 Спрыгин В.В.— Основы автоматики и вычислительной техники